JP2516768B2 - 車輌の排気制御装置 - Google Patents
車輌の排気制御装置Info
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- JP2516768B2 JP2516768B2 JP62138926A JP13892687A JP2516768B2 JP 2516768 B2 JP2516768 B2 JP 2516768B2 JP 62138926 A JP62138926 A JP 62138926A JP 13892687 A JP13892687 A JP 13892687A JP 2516768 B2 JP2516768 B2 JP 2516768B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの排気口から膨張室に至る排気管
の下流側開口端に排気制御弁を設けた車輛の排気制御装
置に関するものである。
の下流側開口端に排気制御弁を設けた車輛の排気制御装
置に関するものである。
（発明の背景） ４サイクルエンジン、２サイクルエンジン等では、排
気弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気
管内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが
知られている。これらの効果（動的効果という）は、エ
ンジン回転速度により変化する。従って或る回転速度で
この動的効果を最大にして体積効率を高めると、他の回
転速度では動的効果が逆に作用して体積効率が著しく低
下する。このため、高回転域でこの動的効果が最適にな
るように排気系の諸元（排気管長、排気管径など）を設
定した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク
谷）が発生するという問題があった。
気弁の開閉により排気が間欠的に排気管に導かれ、排気
管内に排気の慣性効果および脈動効果が発生することが
知られている。これらの効果（動的効果という）は、エ
ンジン回転速度により変化する。従って或る回転速度で
この動的効果を最大にして体積効率を高めると、他の回
転速度では動的効果が逆に作用して体積効率が著しく低
下する。このため、高回転域でこの動的効果が最適にな
るように排気系の諸元（排気管長、排気管径など）を設
定した場合には、中速域でトルクの著しい減少（トルク
谷）が発生するという問題があった。
そこで排気管の膨張室への開口端付近に排気流路面積
を変える排気制御弁を設け、体積効率が低下する回転速
度域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面
積を増大させることによりトルク谷を無くした滑らかな
トルク特性にすることが考えられている。
を変える排気制御弁を設け、体積効率が低下する回転速
度域では流路面積を減少し、他の回転速度域では流路面
積を増大させることによりトルク谷を無くした滑らかな
トルク特性にすることが考えられている。
しかし車輛の走行条件によってはトルク谷があった方
が好ましい場合がある。例えば加速時にはこのトルク谷
があると加速途中からの加速感が強烈になり、走行フィ
ーリングが向上する。
が好ましい場合がある。例えば加速時にはこのトルク谷
があると加速途中からの加速感が強烈になり、走行フィ
ーリングが向上する。
（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
走行条件に応じて好みのトルク特性に変更し得るように
した車輛の排気制御装置を提供することを目的とする。
走行条件に応じて好みのトルク特性に変更し得るように
した車輛の排気制御装置を提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明によればこの目的は、一端がエンジンの排気口
に接続され他端が膨張室に開口する排気管と、前記排気
管の排気流路面積を変える排気制御弁とを備える車輛に
おいて、エンジン回転速度検出手段と、前記排気制御弁
の開度検出手段と、前記排気制御弁のエンジン回転速度
に対する複数の開度制御特性を記憶する記憶手段と、前
記開度制御特性の１つを選択する特性選択手段と、選択
された前記開度制御特性を用いてエンジン回転速度に対
する前記排気制御弁の目標開度を求める目標開度検出手
段と、この目標開度に前記排気制御弁を制御する駆動手
段とを備えることを特徴とする車輛の排気制御装置によ
り達成される。
に接続され他端が膨張室に開口する排気管と、前記排気
管の排気流路面積を変える排気制御弁とを備える車輛に
おいて、エンジン回転速度検出手段と、前記排気制御弁
の開度検出手段と、前記排気制御弁のエンジン回転速度
に対する複数の開度制御特性を記憶する記憶手段と、前
記開度制御特性の１つを選択する特性選択手段と、選択
された前記開度制御特性を用いてエンジン回転速度に対
する前記排気制御弁の目標開度を求める目標開度検出手
段と、この目標開度に前記排気制御弁を制御する駆動手
段とを備えることを特徴とする車輛の排気制御装置によ
り達成される。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例の全体系統図、第２図はそ
の排気制御弁の平断面図、第３図はそのIII−III線断面
図、第４図は機能ブロック図、第５図は動作特性図であ
る。
の排気制御弁の平断面図、第３図はそのIII−III線断面
図、第４図は機能ブロック図、第５図は動作特性図であ
る。
第１図において符号10は自動二輪車用の４サイクル４
気筒エンジンである。このエンジン10はクランクケース
12から斜め上前方へのびるシリンダ14を有する。排気系
は、シリンダ14の前面からクランクケース12の下方にの
びる４本の排気管16と、排気管16の後端に接続され各排
気管16の排気を集合して消音器18に導く排気制御弁20と
を備える。
気筒エンジンである。このエンジン10はクランクケース
12から斜め上前方へのびるシリンダ14を有する。排気系
は、シリンダ14の前面からクランクケース12の下方にの
びる４本の排気管16と、排気管16の後端に接続され各排
気管16の排気を集合して消音器18に導く排気制御弁20と
を備える。
排気制御弁20のボデー22は第２図に示すように、４本
の各排気管16に接続され排気管16と共に排気管を形成す
る分岐管部24（24a〜24d）と、この分岐管部24の下流側
開口端が開口する膨張室26と、１本の集合管部28とを備
え、これらは鋳造用ステンレス鋼により一体に鋳造され
ている。分岐管部24はその上流側の各分岐端が断面円形
に形成され各排気管16に接続されている。また分岐管部
24の下流側開口端は縦長の四角形の開口形状とされ、膨
張室26に並列して開口している。
の各排気管16に接続され排気管16と共に排気管を形成す
る分岐管部24（24a〜24d）と、この分岐管部24の下流側
開口端が開口する膨張室26と、１本の集合管部28とを備
え、これらは鋳造用ステンレス鋼により一体に鋳造され
ている。分岐管部24はその上流側の各分岐端が断面円形
に形成され各排気管16に接続されている。また分岐管部
24の下流側開口端は縦長の四角形の開口形状とされ、膨
張室26に並列して開口している。
30はクランク状の弁体であり（第２図）、この弁体30
は両端が膨張室26の左右壁に回動自在に軸支され、その
中間部分32は断面弧状に形成されている。膨張室26の左
右壁には円形の開口が形成され、これら開口は軸受板3
4、36で閉じられている。弁体30の両端の軸はそれぞれ
軸受板34、36に軸支され、一方の軸部30aは軸受板34を
貫通して外へ突出し、この突出端にプーリ38が固定され
ている。中間部分32は前記分岐部24の下流側開口すなわ
ち排気管16の下流側開口端に対向している。なおこの中
間部分32の外周面と排気管16の下流側開口端とは、第３
図に示すように弁体30の回動中心を中心とする円弧状に
形成され、互いに近接している。プーリ38はワイヤ40を
介してモータ42によって回動される。なお、弁体30の開
度θはこのモータ42に設けたポテンショメータ43で検出
され、このポテンショメータ43が排気制御弁20の開度検
出手段Ａを形成している。
は両端が膨張室26の左右壁に回動自在に軸支され、その
中間部分32は断面弧状に形成されている。膨張室26の左
右壁には円形の開口が形成され、これら開口は軸受板3
4、36で閉じられている。弁体30の両端の軸はそれぞれ
軸受板34、36に軸支され、一方の軸部30aは軸受板34を
貫通して外へ突出し、この突出端にプーリ38が固定され
ている。中間部分32は前記分岐部24の下流側開口すなわ
ち排気管16の下流側開口端に対向している。なおこの中
間部分32の外周面と排気管16の下流側開口端とは、第３
図に示すように弁体30の回動中心を中心とする円弧状に
形成され、互いに近接している。プーリ38はワイヤ40を
介してモータ42によって回動される。なお、弁体30の開
度θはこのモータ42に設けたポテンショメータ43で検出
され、このポテンショメータ43が排気制御弁20の開度検
出手段Ａを形成している。
吸気系は吸気管44に接続されたサージタンク46、その
上流側の吸気清浄器48、スロットル弁50および燃料噴射
弁52を有する。54は点火栓であり、点火回路56により所
定のクランク角で点火される。なお本実施例ではこの点
火回路56からエンジン回転速度Ｎを検出し、この点火回
路56がエンジン回転速度検出手段Ｂを形成する。
上流側の吸気清浄器48、スロットル弁50および燃料噴射
弁52を有する。54は点火栓であり、点火回路56により所
定のクランク角で点火される。なお本実施例ではこの点
火回路56からエンジン回転速度Ｎを検出し、この点火回
路56がエンジン回転速度検出手段Ｂを形成する。
第１図で58は変速ペダル、60はクランクケース12内に
収容された変速器の変速ドラムであり、このドラム60は
ペダル58により回動されて変速を行う。この変速ドラム
60の回動位置すなわち変速段ｎは変速段検出スイッチ62
で検出される。本実施例では後記する開度制御特性の１
つを選択する特性選択手段Ｃは、このスイッチ62で形成
される。
収容された変速器の変速ドラムであり、このドラム60は
ペダル58により回動されて変速を行う。この変速ドラム
60の回動位置すなわち変速段ｎは変速段検出スイッチ62
で検出される。本実施例では後記する開度制御特性の１
つを選択する特性選択手段Ｃは、このスイッチ62で形成
される。
64は記憶手段ＤとしてのROMであり、ここには排気制
御弁20のエンジン回転速度Ｎに対する開度制御特性が複
数種、例えば第５図（Ｂ）に示す３種類、Ｉ、II、III
が記憶されている。
御弁20のエンジン回転速度Ｎに対する開度制御特性が複
数種、例えば第５図（Ｂ）に示す３種類、Ｉ、II、III
が記憶されている。
66はCPUであり、第５図に示すように、前記スイッチ6
2で検出された変速段ｎに対応した開度特性Ｉ、II、III
（第５図Ｂ）のいずれかを読出す特性読出し手段Ｅと、
この読出した特性に基づいてエンジン回転速度Ｎに対す
る目標開度Θを求める目標開度検出手段Ｆと、目標開度
Θと現在開度θとを比較してその差（Θ−θ）を求める
比較手段Ｇとを備えるものである。ここに特性読出し手
段Ｅは、変速段ｎが第１、２速等の低速段にある時には
開度特性Ｉを、第３、４速等の中速段にある時には開度
特性IIを、第５速等の高速段にある時には開度特性III
を選択する。また68はドライバであり、このドライバ68
と前記モータ42は駆動手段Ｈを構成する。求めた差（Θ
−θ）はこのドライバ68に送られ、モータ42を目標開度
Θに一致させるように制御する。
2で検出された変速段ｎに対応した開度特性Ｉ、II、III
（第５図Ｂ）のいずれかを読出す特性読出し手段Ｅと、
この読出した特性に基づいてエンジン回転速度Ｎに対す
る目標開度Θを求める目標開度検出手段Ｆと、目標開度
Θと現在開度θとを比較してその差（Θ−θ）を求める
比較手段Ｇとを備えるものである。ここに特性読出し手
段Ｅは、変速段ｎが第１、２速等の低速段にある時には
開度特性Ｉを、第３、４速等の中速段にある時には開度
特性IIを、第５速等の高速段にある時には開度特性III
を選択する。また68はドライバであり、このドライバ68
と前記モータ42は駆動手段Ｈを構成する。求めた差（Θ
−θ）はこのドライバ68に送られ、モータ42を目標開度
Θに一致させるように制御する。
次に本実施例の作用を説明する。今変速段が低速段に
あればCPU66は開度特性Ｉを選択し、その時のエンジン
回転速度Ｎに対する目標開度Θを読出す。この時には排
気制御弁20はアイドリングで閉じ（開口率10〜30％程
度）、それ以上で全開（開口率100％）となる。従って
この時には排気制御弁20はアイドリングを安定化するだ
けの機能を持ち、第５図Ａのトルク特性Ｔ（Ｉ）に示す
ように中速域にトルク谷を有するものとなる。このため
中速域の後半からトルクが急激に増大し、加速感が強調
された走行特性を得ることができる。
あればCPU66は開度特性Ｉを選択し、その時のエンジン
回転速度Ｎに対する目標開度Θを読出す。この時には排
気制御弁20はアイドリングで閉じ（開口率10〜30％程
度）、それ以上で全開（開口率100％）となる。従って
この時には排気制御弁20はアイドリングを安定化するだ
けの機能を持ち、第５図Ａのトルク特性Ｔ（Ｉ）に示す
ように中速域にトルク谷を有するものとなる。このため
中速域の後半からトルクが急激に増大し、加速感が強調
された走行特性を得ることができる。
変速段が中速段にあればCPU66は開度特性IIを選択
し、その時の回転速度Ｎに応じた目標開度Θを読出し、
排気制御弁20を低中速域で半開、高速域で全開に制御す
る。この時には中速域のトルクが増大しトルク谷が消え
て滑らかなトルク特性を得ることができる。その理由は
次のとおりである。
し、その時の回転速度Ｎに応じた目標開度Θを読出し、
排気制御弁20を低中速域で半開、高速域で全開に制御す
る。この時には中速域のトルクが増大しトルク谷が消え
て滑らかなトルク特性を得ることができる。その理由は
次のとおりである。
すなわちエンジン10の排気弁の開弁による正の圧力波
は音速で排気管16内を伝播し、その開口端における急激
な膨張により発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆
方向に伝播してエンジン10の排気弁に引き返す。この開
口端付近に位置する排気制御弁20を閉じておけば、排気
弁の開弁による正の圧力波はこの排気制御弁20で反射さ
れ正の圧力波として音速で排気弁に引か返す。従って排
気流路面積を1/2とするように排気制御弁20を制御すれ
ば、排気管の開口端により発生して引返す負の圧力波
と、排気制御弁20により反射される正の圧力波との和は
零となる。この時には脈動効果が打消され、中速域での
体積効率の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。従っ
て比較的穏やかな運転をする中速段での走行に適したも
のとなる。
は音速で排気管16内を伝播し、その開口端における急激
な膨張により発生する負の圧力波が排気管16を音速で逆
方向に伝播してエンジン10の排気弁に引き返す。この開
口端付近に位置する排気制御弁20を閉じておけば、排気
弁の開弁による正の圧力波はこの排気制御弁20で反射さ
れ正の圧力波として音速で排気弁に引か返す。従って排
気流路面積を1/2とするように排気制御弁20を制御すれ
ば、排気管の開口端により発生して引返す負の圧力波
と、排気制御弁20により反射される正の圧力波との和は
零となる。この時には脈動効果が打消され、中速域での
体積効率の低下（トルク谷の発生）を抑制できる。従っ
て比較的穏やかな運転をする中速段での走行に適したも
のとなる。
さらに変速段ｎが高速段になると、CPU66は開度特性I
IIを選択し、エンジンの低速および高速域で排気制御弁
20を全開にし、中速域で半開とする。従ってこの時には
低速域における各気筒の排気干渉による影響を打消し
て、低・高速域の出力増加を図り、高速段で頻繁な変速
を行うことなく楽な運転が可能になる。
IIを選択し、エンジンの低速および高速域で排気制御弁
20を全開にし、中速域で半開とする。従ってこの時には
低速域における各気筒の排気干渉による影響を打消し
て、低・高速域の出力増加を図り、高速段で頻繁な変速
を行うことなく楽な運転が可能になる。
この実施例では特性選択手段Ｃは変速機の変速段ｎを
検出するスイッチ62で構成したが、このスイッチ62に代
えて車速検出手段70（第４図参照）を設け、エンジン速
度Ｎと車輛走行速度Ｖとを検出してこれらから演算によ
り変速段ｎを求め、この変速段ｎに対応した開度特性を
選択するようにしてもよい。
検出するスイッチ62で構成したが、このスイッチ62に代
えて車速検出手段70（第４図参照）を設け、エンジン速
度Ｎと車輛走行速度Ｖとを検出してこれらから演算によ
り変速段ｎを求め、この変速段ｎに対応した開度特性を
選択するようにしてもよい。
第６図は特性選択手段Ｃの他の実施例を示すもので、
自動二輪車の計器盤72に手動操作可能な選択スイッチ74
を設け、手動により望みの開度特性を決められるように
したものである。すなわち、スポーツ指向の運転をする
場合には、例えば第５図ＢのＩの特性を選択し加速感を
向上させ、また静かに低燃費の走行を望む場合にはIII
の特性を選択すればよい。なおこの第６図で76は操向ハ
ンドルバー、78は燃料タンクである。
自動二輪車の計器盤72に手動操作可能な選択スイッチ74
を設け、手動により望みの開度特性を決められるように
したものである。すなわち、スポーツ指向の運転をする
場合には、例えば第５図ＢのＩの特性を選択し加速感を
向上させ、また静かに低燃費の走行を望む場合にはIII
の特性を選択すればよい。なおこの第６図で76は操向ハ
ンドルバー、78は燃料タンクである。
（発明の効果） 本発明は以上のように、排気制御弁の開度特性を複数
種予め記憶しておき、その中から選択した開度特性に従
って排気制御弁を開閉制御するものであるから、走行条
件や運転者の好み等によりエンジンのトルク特性を変更
することができ、変化に富んだ運転が可能になる。
種予め記憶しておき、その中から選択した開度特性に従
って排気制御弁を開閉制御するものであるから、走行条
件や運転者の好み等によりエンジンのトルク特性を変更
することができ、変化に富んだ運転が可能になる。
第１図は本発明の一実施例の全体系統図、第２図はその
排気制御弁の平断面図、第３図はそのIII−III線断面
図、第４図は機能ブロック図、第５図は動作特性図、第
６図は特性選択手段の他の実施例を示す図である。 10……エンジン、 16……排気管、 20……排気制御弁、 26……膨張室、 62……変速段検出スイッチ、 74……選択スイッチ。
排気制御弁の平断面図、第３図はそのIII−III線断面
図、第４図は機能ブロック図、第５図は動作特性図、第
６図は特性選択手段の他の実施例を示す図である。 10……エンジン、 16……排気管、 20……排気制御弁、 26……膨張室、 62……変速段検出スイッチ、 74……選択スイッチ。
Claims (4)
- 【請求項１】一端がエンジンの排気口に接続され他端が
膨張室に開口する排気管と、前記排気管の排気流路面積
を変える排気制御弁とを備える車輛において、 エンジン回転速度検出手段と、前記排気制御弁の開度検
出手段と、前記排気制御弁のエンジン回転速度に対する
複数の開度制御特性を記憶する記憶手段と、前記開度制
御特性の１つを選択する特性選択手段と、選択された前
記開度制御特性を用いてエンジン回転速度に対する前記
排気制御弁の目標開度を求める目標開度検出手段と、こ
の目標開度に前記排気制御弁を制御する駆動手段とを備
えることを特徴とする車輛の排気制御装置。 - 【請求項２】前記特性選択手段は、前記エンジンの変速
機の変速段を検出する変速段検出スイッチで構成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輛の排
気制御装置。 - 【請求項３】前記特性選択手段は、エンジン速度と車輛
走行速度とから求めた変速段に基づいて選択する開度制
御特性を決定することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の車輛の排気制御装置。 - 【請求項４】前記特性選択手段は、手動操作可能な選択
スイッチで構成されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の車輛の排気制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138926A JP2516768B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 車輌の排気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138926A JP2516768B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 車輌の排気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306230A JPS63306230A (ja) | 1988-12-14 |
| JP2516768B2 true JP2516768B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=15233364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62138926A Expired - Fee Related JP2516768B2 (ja) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | 車輌の排気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2516768B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4290476B2 (ja) * | 2003-05-19 | 2009-07-08 | 本田技研工業株式会社 | 排気制御装置を備える車両 |
-
1987
- 1987-06-04 JP JP62138926A patent/JP2516768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63306230A (ja) | 1988-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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